ES2779774A2

ES2779774A2 - Proteccion lateral para catodo de cuba electolitica para produccion de zinc metalico

Info

Publication number: ES2779774A2
Application number: ES201990060A
Authority: ES
Inventors: Lucas Vilas Boas Pimentel Monteiro; Edson Lucas De Oliveira
Original assignee: Cecal Tecno Industria E Comercio de Equipamentos Sob Encomenda Ltda
Current assignee: Cecal Tecno Industria E Comercio de Equipamentos Sob Encomenda Ltda
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2020-08-19
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: CA3063437C; ES2779774R1; ES2779774B2; MX2019007913A; BR112019013519A2; BR112019013519B1; CA3063437A1; WO2018119497A1

Abstract

La presente invención se refiere al perfeccionamiento de la protección lateral (160) para los cátodos (1) utilizados en el proceso de electrodeposición de zinc metálico en cubas electrolíticas (3), el cátodo (1) que incluye una placa (10), dotada de un espesor (ec) y de primeros y segundos bordes laterales (17), y una barra (20) sujeta a la parte superior de la placa (10), la protección lateral incluye un perfil (60) que tiene un espesor (ep), y medios de fijación del perfil a los primeros y segundos bordes laterales (17) de la placa (10), siendo el ancho útil de la superficie de deposición del zinc (Lz) igual al ancho superficial de la chapa (LT).

Description

DESCRIPCIÓN

PROTECCIÓN LATERAL PARA CÁTODO DE CUBA ELECTROLÍTICA PARA LA

PRODUCCIÓN DE ZINC METÁLICO

CAMPO TÉCNICO

[0001] La presente invención se refiere a un perfeccionamiento del cátodo utilizado en el proceso de electrodeposición de zinc metálico en cubas electrolíticas y, más específicamente, a la protección lateral para los cátodos utilizados en el proceso de electrodeposición de zinc metálico.

ESTADO DE LA TÉCNICA

[0002] Uno de los procesos utilizados para la obtención de zinc metálico es la electrodeposición. La instalación utilizada en este proceso está compuesta básicamente por una cuba que contiene sulfato de zinc diluido en una solución acuosa ácida, en la que se coloca de forma alternada ánodos y cátodos. Sometiéndolos a una diferencia de potencial eléctrico, se provoca la migración de los iones de zinc de la solución a la superficie del cátodo, donde se forma una capa de zinc metálico en cada una de las caras de la placa de aluminio, que constituye la parte del cátodo que permanece inmersa en la solución que contiene la cuba. Después de un determinado tiempo de deposición, los cátodos son retirados de la cuba y las capas de zinc sobresalen de los mismos, obteniéndose así el zinc metálico.

[0003] Si la capa de zinc depositada en cada lado de la placa se uniese, contorneando el borde, a la capa depositada en el lado opuesto, el retiro del zinc del cátodo sería difícil y muy costoso. Para evitar que esto ocurra se colocan protecciones en los laterales de la placa de aluminio, que impiden que la capa de zinc se una de un lado de la placa, a través del borde, a la capa del lado opuesto. La función de estas protecciones es evitar el contacto entre los dos lados del zinc depositado en la superficie del cátodo.

[0004] Estas protecciones están compuestas básicamente de perfiles de material polimérico fijados en los laterales de la placa de aluminio. Por la tecnología actualmente en uso, estos perfiles tienen una sección en forma de U y son encajados en los bordes de la placa. A lo largo del tiempo, la resistencia de la fijación de estos perfiles a la placa constituye un aspecto crítico, debido al alto poder de corrosión de la solución en la cual son inmersos y a las cargas (presión lateral y posibles impactos) que los mismos reciben cada vez que el cátodo es retirado de la cuba para el retiro del zinc.

[0005] La fijación se realiza a través de la fricción (presión de las alas del perfil sobre los bordes de la placa), adherencia (aplicación de colas y resinas especiales) y fijación mecánica (surco en la placa en el que se ajusta un 'diente' del perfil o pernos pasantes que atraviesan la placa y las alas del perfil). Estos métodos de fijación pueden sumarse o no.

[0006] En todos los casos existe siempre una superposición de las alas del perfil con las superficies principales de la placa y estos tramos superpuestos tienen la finalidad de fijar los perfiles a la placa.

RESUMEN

[0007] La presente invención se refiere a un cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico que presenta una protección lateral con nueva geometría y nuevo concepto de fijación, que aumenta el área de deposición del zinc metálico y disminuye la probabilidad de que ocurran golpes o interferencias.

[0008] Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proveer un cátodo de cuba electrolítica con protección lateral, que no cubra ninguna parte de la superficie de la placa de aluminio, aumentando el área de la superficie de deposición del zinc.

[0009] Además, otro objetivo de la presente invención es proveer un cátodo de cuba electrolítica con protección lateral, que no sobresalga a la superficie de la placa de aluminio, facilitando el retiro del zinc y disminuyendo la probabilidad de que ocurran golpes o interferencias que provoquen el desprendimiento de dicha protección.

[0010] Los objetivos de la presente invención se alcanzan gracias a la provisión de una protección lateral para un cátodo de una cuba electrolítica para la producción de zinc metálico. El cátodo incluye una placa dotada de un espesor y primeros y segundos bordes laterales, además de una barra sujeta a la parte superior de la placa. La protección lateral incluye un perfil con un espesor y medios de fijación del perfil a los primeros y segundos bordes laterales de la placa. El ancho útil de la superficie de deposición del zinc es igual al ancho superficial de la placa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0011] La invención se podrá comprender mejor a través de la siguiente descripción detallada en completa coherencia con las figuras adjuntas, donde:

[0012] La FIGURA 1 representa una vista lateral en corte de una cuba electrolítica.

[0013] La FIGURA 2 representa una vista frontal del cátodo de la técnica anterior.

[0014] La FIGURA 2A representa una vista del detalle A del cátodo con la protección lateral de la técnica anterior.

[0015] La FIGURA 2B representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B' del cátodo con la protección lateral de la técnica anterior.

[0016] La FIGURA 2C representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea C-C' del cátodo con la protección lateral de la técnica anterior,

[0017] La FIGURA 3 representa una vista frontal del cátodo conforme a la presente invención.

[0018] La FIGURA 3A representa una vista del detalle A del cátodo con la protección lateral de la presente invención.

[0019] La FIGURA 3B representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea B-B' del cátodo con la protección lateral de la presente invención.

[0020] La FIGURA 3C representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea C-C’ del cátodo con la protección lateral de la presente invención.

[0021] La FIGURA 3D representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea C-C' del cátodo con otro ejemplo de la protección lateral de la presente invención.

[0022] La FIGURA 3E representa una vista en sección transversal a lo largo de la línea C-C' del cátodo con otro ejemplo de la protección lateral de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0023 Con referencia a la Figura 1, se puede observar una cuba electrolítica 3 que contiene una pluralidad de cátodos 1 y una pluralidad de ánodos 2 dispuestos alternadamente e inmersos en una solución electrolítica 4.

[0024] La Figura 2 ilustra un cátodo 1 entre la pluralidad de cátodos de la técnica anterior ilustrada en la Figura 1. Cada cátodo 1 comprende una placa 10, preferentemente hecha de aluminio y una barra 20 fijada a esta placa 10.

[0025] Un contacto de cobre 50 es soldado a la barra 20 para realizar la conducción eléctrica de la barra 20 al sistema de alimentación eléctrica de la cuba electrolítica 3. Además, la parte superior de la barra 20 posee garras 30 responsables de ayudar en el retiro del cátodo 1 dentro de la cuba electrolítica 3.

[0026] Una protección lateral 40 con perfil en U está fijada a los primeros y segundos bordes laterales 17 de la placa 10, conforme se puede deducir del detalle A, ilustrado por separado en la Figura 2A.

[0027] Como puede observarse a partir de las Figuras 2A a 2C, la protección lateral 40 tiene la función de aislar físicamente la acumulación de zinc de una cara 11 de la acumulación de zinc de la otra cara 12 de la placa 10, evitando así, la formación de un cuerpo único, que imposibilitaría la retirada del zinc sin dañar la placa 10.

[0028] Las Figuras 3 a 3E de la presente solicitud ilustran un nuevo modelo de protección lateral 160 dotado de un perfil 60 que elimina la necesidad de las alas laterales del perfil en U de la protección lateral 40 y, con ello, la superposición de las caras 11, 12 de la placa 10. La fijación se realiza solamente en los primeros y segundo bordes laterales de la placa 17. Los medios de fijación del perfil 60 a los primeros y segundos bordes laterales que serán utilizados, incluyen fijación por adherencia utilizando colas o resinas especiales, fijación por soldadura o encaje o por una combinación de dichos medios de fijación. En la presente invención, el perfil 60 de las protecciones laterales 160 está, preferentemente, hecho de material polimérico. Sin embargo, otros materiales aislantes pueden ser usados en la fabricación de dichas protecciones laterales.

[0029] El espesor de la placa ec se determina por la distancia entre las superficies 11 y 12 de la placa 10, mientras que el espesor del perfil ep se determina por la distancia entre las superficies 15 y 16 del perfil 60 de la protección lateral 160. Conforme se puede deducir de las Figuras 3B a 3E, el espesor ep es igual al espesor ec. Sin embargo, se debe dejar claro que el espesor del perfil de la protección lateral ep puede ser tanto mayor como menor que el espesor ec de la placa 10, sin perjudicar los objetivos del presente modelo.

[0030] Las Figuras 3C a 3E ilustran formas distintas que el perfil de la protección lateral 160 puede asumir dependiendo de la placa 10, utilizada para la realización del cátodo. Conforme se puede deducir de la Figura 3C, para una placa 10 con borde lateral 17 dotada de ranura longitudinal, el perfil 60 asume forma de T, evidentemente siempre obedeciendo que el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ sea siempre igual al ancho superficial de la placa LT.

[0031] Para una placa 10 con borde lateral 17 plano, como se puede observar en la Figura 3D, el perfil 60 asume una forma rectangular, que además cumple con la exigencia de que el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ sea igual al ancho superficial de la placa LT.

[0032] Finalmente, como se muestra en la Figura 3E, para una placa 10 con borde lateral 17, que presenta un saliente longitudinal, el perfil 60 asume una forma de C, del mismo modo, teniendo el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ igual al ancho superficial de la placa LT. Este formato se distingue del perfil 40 de la técnica anterior, ya que como se puede observar en la Figura 2C, el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ siempre será menor que el ancho superficial de la placa LT.

[0033] Conviene resaltar que el espesor del perfil de la protección lateral puede ser menor o mayor que el espesor de la placa 10, siempre que el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ sea igual al ancho superficial de la placa LT.

[0034] Por lo tanto, en cualquiera de las situaciones anteriores, como se puede observar a partir de la Figura 3B, cuando se observa en conjunto con las Figuras 3C a 3E, el ancho útil de la superficie de deposición del zinc LZ será igual al ancho superficial de la placa LT.

[0035] Por consiguiente, el nuevo tipo de protección lateral 160 permite eliminar los dos principales problemas presentados por el modelo actualmente en uso, como se muestra en la Figura 8 de la presente solicitud:

- eliminar la cubierta, por parte de la protección lateral, de parte de las caras principales de la placa 10, permitiendo que la totalidad de la superficie de estas se encuentre disponible para depositar el zinc. De esta forma, con esta nueva disposición, la protección lateral 160 de la presente invención aumenta la cantidad de zinc depositado, incrementando la productividad del cátodo 1 y, consecuentemente, de la célula electrolítica; y

- eliminar el saliente de las protecciones laterales con respecto a la superficie de las placas 10, lo que hace más fácil la retirada del zinc y reduce el riesgo de que se produzcan golpes o interferencias que provoquen el desprendimiento de las mismas.

[0036] Debe observarse que las variaciones, modificaciones y cambios de la invención aquí descrito son posibles para aquellos versados en la técnica, sin huir del espíritu y del alcance de la presente invención o equivalentes a este, englobadas por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Protección lateral (160) para un cátodo (1) de una cuba electrolítica (3) para la producción de zinc metálico, el cátodo (1) que comprende una placa (10) tiene un espesor (ec) y los primeros y segundos bordes laterales (17), y una barra (20) fijada a la parte superior de la placa (10), la protección lateral caracterizada por comprender un perfil (60) con un espesor (ep) y medios de fijación del perfil (60) a los primeros y segundos bordes laterales (17) de la placa (10), el ancho útil de la superficie de deposición del zinc (LZ) es igual al ancho superficial de la placa (LT).

2. Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el espesor (ep) del perfil (60) de la protección lateral es igual al espesor de la placa (10).

3. Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el espesor (ep) del perfil (60) de la protección lateral es menor que el espesor (ec) de la placa (10).

4. Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el espesor (ep) del perfil (60) de la protección lateral es mayor que el espesor (ec) de la placa (10).

5. Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los medios de fijación del perfil (60) de la protección lateral (160) a los bordes laterales (17) de la placa (10), comprenden entre adhesión por pegamento, adhesión por soldadura de encaje o una combinación ambos.

6.

Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, caracterizado por el hecho de que la placa (10) es una placa de aluminio.

7.

Protección lateral (160) para cátodo de cuba electrolítica para la producción de zinc metálico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 5, caracterizado por el hecho de que el perfil (60) es un perfil de material polimérico.